Устройство контроля аналого-цифровых преобразователей

 

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 1287285. Изобретение позволяет увеличить бину контроля путем возможности дополнительного измерения среднеквадратичной ошибки и дисперсии профиля кванта за счет того, что в устройство , содержащее генератор 1 измерительного сигнала, цифровой вольтметр 2, проверяемый аналого-цифровой пре-. образователь 3, цифровой компаратор 4, формирователь 5 эталонного кода, синхронизатор 6, блок 7 управления генератором измерительного сигнала, элемент ИЛИ 8, реверсивный счетчик 9, блок 10 управления цифровым вольтметром , блок И регистрации, блок 12 управления циклами р:змерения, введены дополнительно коммутатор 1.3 сигнала изменения эталонного кода, коммутатор 14 сигнала запуска, коммутатор 15 сигнала управления, блок 16 нормирования числа измерений, формирователь 17 сигнала управления. 1 3.п. ф-лы, 3 ил. чэ (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Н 03 М 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H д ВТОРСИОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ мтп

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1287285 (21) 4194716/24-24 (22) 13.02.87. (46) 23.10.88. Бюл. У 39 (72) А.Н.Ищук и Э.B.Ñèäoðoâñêèé (53) 681. 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 936416, кл. Н 03 M 1/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1287285, кл. Н 03 M 1/10, 1987. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АНАЛОГОЦИФРОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. Р 1287285.

Изобретение позволяет увеличить глу бину контроля путем возможности дополнительного измерения среднеквад.SU 1 2770 А2 ратичной ошибки и дисперсии профиля кванта эа счет того, что в устройство, содержащее генератор 1 измерительного сигнала, цифровой вольтметр

2, проверяемый аналого-цифровой пре-. образователь 3, цифровой компаратор

4, формирователь 5 эталонного кода, синхронизатор 6, блок 7 управления генератором измерительного сигнала, элемент ИЛИ 8, реверсивный счетчик

9, блок 10 управления цифровым вольтметром, блок 11 регистрации, блок 12 управления циклами измерения, введены дополнительно коммутатор 13 сигнала изменения эталонного кода, коммутатор 14 сигнала запуска, коммутатор 15 сигнала управления, блок 16 нормирования числа измерений, формирователь 17 сигнала управления.

1 э.п, ф-лы, 3 ил.

1432770

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. М- 1287285.

Целью изобретения является увеличение глубины контроля за счет возможности измерения среднеквадратичной ошибки и дисперсии профиля кванта. 1Î

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг,2 " функциональная схема формирователя сигнала управления; на фиг,3 — временные диаграммы работы устройства. 15

Устройство содержит генератор 1 измерительного сигнала, цифровой вольтметр 2, проверяемый АЦП 3, циф- ровой компаратор 4, формирователь 5 эталонного кода, синхронизатор 6, 20 блок 7 управления генератором измерительного сигнала, элемент HJIH 8, реверсивный счетчик 9, блок 10 управления цифровым вольтметром, блок 11 регистрации, блок 12 управления цик- 25 лами измерения, коммутатор 13 сигнала изменения эталонного кода, коммутатор 14 сигнала запуска, коммутатор

15 сигнала управления, блок I6 нормирования числа измерений, формирователь 17 сигнала управления. Формирователь 17 сигнала управления содержит триггер 18, одновибратор 19, элементы И 20 и ИЛИ 21 °

Устройство контроля AIUI (фиг.l) работает следующим образом.

При работе в режиме измерения статической характеристики преобразования (сигнал на шину "Профиль кванта" не подан), нормируемой по значениям > усредненной оценки реального порогового уровня квантования, производится оперативная оценка средних значений реальных уровней квантования АЦП однако при этом нет возможности провести измерение таких характеристик профиля кванта, как среднеквадратическая ошибка квантования и дисперсия квантования.

Способ измерения статических ха50 рактеристик, например, 1 го профиля кванта АЦП, заключается в следующем.

На вход исследуемого AIUI 3 многократно подается измерительный сигнал, при котором АЦП вырабатывает код А,, равный эталонному коду В. При .этом цифровым вольтметром 2 производится измерение значений измерительного сигнала, которые фиксируются блоком

11 регистрации. Из результатов измерений строится гистограмма значений измерительного сигнала для i-го профиля кванта, из которой могут быть определены закон распределения i-ro порогового уровня АПП, его среднеквадратическое значение и дисперсия фгпоктуацией. Число измерений для каждого порогового уровня определяется требованием к необходимой достоверности полученных оценок измеряемых параметров °

После получения необходимой статистики для i-ro порогового уровня

АЦП аналогично проводятся измерения (i+1)-го порогового уровня и т.д Устройство, реализующее этот способ, работает следующим образом.

Для перевода устройства в режим измерения статических характеристик профиля кванта íà его вход подается сигнал Профиль кванта, который поступает на третий вход коммутатора

13 сигнала изменения эталонного кода

В, первый вход коммутатора 14 сигнала запуска и третий вход коммутатора 15 сигнала управления. Коммутаторы могут быть реализованы использованием электромагнитных реле с одной контактной группой, на обмотку управления которых подается сигнал по шине Профиль кванта", а контактные группы осуществляют коммутацию входных сигналов.

В результате коммутатор !3 сигнала изменения эталонного кода В производит подачу на второй вход формирователя 5 эталонного кода сигнала с выхода блока 16 формирования числа измерений вместо сигнала с второго выхода блока 12 управления циклами измерений.

Коммутатор 14 сигнала запуска производит подачу на второй вход блока 10 управления цифровым вольтметром сигнала с выхода элемента

KM 8 вместо сигнала с первого выхода реверсивного счетчика 9.

Коммутатор 15 сигнала управления производит подачу на вход генератора

1 измерительного сигнала с выхода формирователя 17 сигнала управления вместо сигнала управления с выхода блока 7 управления генератором измерительного сигнала.

После установки устройства в режим измерения статистических характеристик профиля кванта подается сиг3 17 327 нал на шину "Пуск". При этом обнуляется блок 16 но;мирования числа измерений и запускается формирователь 17 сигнала управления.

Блок 16 нормирования числа измерений представляет собой счетчик импульсов, который работает на переполнение и может быть реализован, например, использованием микросхемы типа 1р

533ИЕ7.

Счетчик 16 осуществляет подсчет числа поступающих на его вход 2 сигналов окончания процессов измерения, формируемых цифровым вольтметром 2 °

Сигнал переполнения счетчика 16 через контактную группу коммутатора 13 сигнала изменения эталонного кода В подается на второй вход формирователя 5 эталонного кода, для изменения его значения на единицу, после набора необходимого числа статистических измерений для построения гистограммы, распределения уровней срабатывания

АЦП для измеряемого кванта. Разряд- 25 ность счетчика определяется априорно заданным числом необходимых статистических данных.

Одновременно по сигналу Пуск" осуществляют запуск формирователя 17 30 сигнала управления.

Взаимодействие элементов устройства (фиг.Э) происходит следующим образом.

По сигналУ ПУск" (то чка на фи г. ») 35 формирователь 17 сигнала управления вырабатывает сигнал управления генератором измерительного сигнала (фиг.Зб), который через контактную группу коммутатора 15 сигнала управления подается на вход генератора 1 измерительного сигнала. В этом случае полярность и длительность сигнала управления генератором измерительного сигнала таковы, что измерительный сиг-45 нал устанавливается в исходное состояние. После окончания длительности сигнала управления этой полярности формирователь 17 сигнала управления вырабатывает сигнал управления противоположной полярности, под воздействием которого генератор 1 измерительного сигнала формирует линейно возрастающий измерительный сигнал (фиг.За).

При достижении измерительным сиг55 налом значения, при котором исследуемый АЦП вырабатывает код А, равный коду В, по сигналу "Код А ъ код В" (фиг. Эв), поступающему на третий вход

4 формирователя 17 сигнала управления с выхода элемента ИЛИ .8, формирователь 17 сигнала управления вырабатывает нулевое значение сигнала управления. В результате изменение измерительного сигнала прекращается. Одновременно, по сигналу "Код А шкод B" поступающему на второй вход блока 10 управления цифровым вольтметром с выхода элемента ИЛИ 8, блок 10 управления цифровым вольтметром формирует сигнал запуска цифрового вольтметра

2, который поступает на его второй вход. Происходит процесс измерения значения измерительного сигнала (фиг.За), по завершению которого цифровой вольтметр 2 вырабатывает сигнал окончания процесса измерения (фиг.Зг), поступающий на второй вход формирователя 17 сигнала управления и на второй вход блока 16 нормирования числа измерений.

По сигналу окончания процесса измерения (фиг,Эг) формирователь 17 сигнала управления формирует сигнал управления, имеющий полярность и длительность, обеспечивающие возврат измерительного сигнала (фиг.За) в исходное состояние.

По окончании этого сигнала управления процесс измерения повторяется до переполнения блока 16 нормирования числа измерений, который при этом вырабатывает сигнал изменения кода В на единицу (фиг.Зз), поступающий на второй вход формирователя 5 эталонного кода, В результате значение эталонного кода В изменяется на единицу.

Далее процесс измерения повторяется для уровня квантования АЦП, соответствующего коду А; и т.д.

Из накопленной в блоке 11 регистрации информации могут быть получены гистограммы значений измерительных сигналов для всех профилей квантов проверяемого AIUI

Формула изобретения

1. Устройство контроля аналогоцифровых преобразователей по авт. св.

11 1287285, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения глубины контроля sa счет возможности измерения среднеквадратичной ошибки и дисперсии профиля кванта, в него введены коммутатор сигнала изменения эталонного кода, коммутатор сигнала управлеш я, коммутатор сигнала запуска, блок нормирования числа измерений и формирователь сигнала управления, первый вход которого объединен с первым входом блока нормирования числа измерений и является шиной "Пуск", второй вход блока нормирования числа измерений объединен с вторым входом формирователя сигнала управления и подключен к выходу "Конец преобразования" цифрового вольтметра, выход блока нормирования числа измерений соединен с первым входом коммутатора сигнала изменения эталонного кода, второй вход которого подключен к второму входу блока управления циклами измерения, а третий вход объединен с первыми входами коммутатора сигнала управления и коммутатора сигнала эа" пуска и является шиной "Профиль кванта", вход генератора измерительного сигнала подключен к выходу коммутатора сигнала управления, второй вход которого соединен с выходом блока управления генератором измерительного сигнала, а третий вход подключен к выходу формирователя сигнала управления, третий вход которого объединен

32 770 6 с вторым входом коммутатора сигнала запуска и соединен с выходом элемента ИЛИ, выход коммутатора сигнала за5 пуска подключен к второму входу блока управления цифровым вольтметром, а третий вход соединен с первым выходом реверсивного счетчика, выход коммутатора сигнала изменения эталонного кода соединен с вторым входом формирователя эталонного кода.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что формирователь сигнала управления содержит триггер, элементы И или ИЛИ и одновибратор, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами формирователя сигнала управления, третьим входом которого является S-вход триггера К-вход которого объединен с первыми входами элементов И и ИЛИ и подключен к инверсному выходу одновибратора, ин25 версный выход триггера соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого является выходом формирователя сигнала управления. мение i+I nopodoto

Сигнал имраЮое миг егоamopo игнеридеюа ног сигма,юа

Сигмае еаУа в «аР4 (Ф/

Фег- Зрей Йрааного lot Ue

Сигмам аеонно ороиееса „

Мюрений М

Éäá еаза ((1Ц

6 лоо а (ж) Сигиао иагерению ълюолонйоге гаУа S на ФЩ

Редактор Л.Гратилло

Подписное

Тираж 929

Заказ 5463/54

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятиег r. Ужгород, ул. Проектная, 0&а

ACi

0&а

ACCСоставитель Ю.Спиридонов

Техред М.Дидык Корректор В.Гирняк